Транзисторный усилитель на 144 мгц с выходной мощностью 1квт+

[ua6ljv]

Решил опубликовать схему своего нового усилителя.
Подробнее http://news.cqham.ru/articles/detail.phtml?id=1276
Начало выложу здесь, для удобства просмотра.
.....
Усилитель на 144 мгц с выходной мощностью не менее 1квт в цифровых видах FT8,MSK 144 и любых других видах излучений собран на двух транзисторах MRFE6VP61K25, имеющие на сегодняшний день наилучший показатель по соотношению рубль/киловатт.
Усилитель имеет очень большой запас по мощности,поскольку данный транзистор способен выдавать до 1200 вт каждый. Но следует иметь ввиду, что транзисторы, в отличии от ламп, не следует длительно использовать на мощностях более 50-70 % от их возможностей.
На выходе усилителя применяется перестраиваемый ФНЧ, что позволяет идеально согласовывать выход усилителя под антенны, с различными реактивностями и сопротивлениями. Применение перестраиваемого ФНЧ так же позволяет получить высокий КПД при работе на пониженной мощности.



ВХОДНАЯ ЧАСТЬ


Схема входной части по постоянному току





Питание затворов транзисторов осуществляется цепочкой стабилизаторов и построечными резисторами R 2 , R 3 , которыми устанавливаются раздельно токи
покоя транзисторов.покоя транзисторов.
Цепь питания показана зеленым цветом на ФОТО
Стабилизаторы традиционно выполнены на стабилитронах.Примен ение микросхем и транзисторов в стабилизаторах постоянного тока в радиолюбительских конструкциях крайне нежелательно, поскольку без специальных мер они часто без симптомно и непредсказуемо самовозбуждаются на различных частотах,включая шумовой спектр. Танталовые конденсаторы как правило устраняют проблему, но не всегда. Как говорится"зачем вам столько приключений на пустом месте?"


ЗАЩИТА


Защита усилителя показана на схеме красным цветом .







Схема защиты состоит из ФВЧ с частотой среза примерно 180 Мгц, подключенного к выходу усилителя, перед перестраиваемым ФНЧ.
Работа схемы основана на контроле уровня гармоник на выходе усилителя. Основной причиной повышения уровня гармоник в усилителях является перенапряженный режим работы транзистора, либо пробой или плохой контакт в любом месте ВКС.
Защита открывает тиристор КУ112, который блокирует напряжение смещения.
Конденсатор С1 (10н) служит для дополнительного обратного импульса напряжения, при срабатывании защиты и улучшает фронт импульса сброса напряжения.
Срабатывание защиты уменьшает раскачку усилителя на 12 дб, что переводит усилитель в безопасный режим работы.
Деблокировка защиты осуществляется кнопкой сброс.Если причина срабатывания не устранена,после сброса, при нарастании тока вновь плавно появляется недопустимый уровень гармоник, и происходит повторное срабатывание защиты.
Такая защита заменяет практически все виды защит,(кроме тепловой), поскольку контролирует "самочувствие"непоср едственно самих транзисторов, ане их окружение.
Примененять какие либо дополнительные быстродействующие отключатели по постоянному току не имеет ни какого смысла, поскольку если транзистор перестал управляться по затвору, то и защищать уже нечего.
Защита от перегрузки при К.З. в усилителе осуществляется в блоке питания, и дополнительно обычным тепловым автоматом ВА47 (это что бы хата не сгорела).
Защита от высокого КСВ тем более не имеет смысла и даже иногда вредна, поскольку достаточно перенастроить выход, и/или снизить мощность, и можно работать без ущерба усилителю, хоть на кусок ржавого гвоздя,если другой антенны нет.(представьте себе Р-140 с защитой от работы на антенну с большим КСВ)
Защита от перекачки по входу срабатывает как обычно, от превышения уровня гармоник.Ну а если пользователь мощность по входу превысил в десятки раз, то туда ему и дорога. С дуру как известно можно много чего сломать.
Защита так же срабатывает от пробоя конденсаторов на выходе, при пробое изоляции,некачествен ной пайке, К.З. антенны и её отсутствия или обрыва, при просадке питания и даже неплотно закрученного антенного разъёма.

[Евгений240]

Сергей, браво!
Работа проделана колоссальная!
Да плюс к тому ещё и подготовка описания....
Молодца!!!
Единственная жаль, это цена транзисторов.
Признайтесь честно, при настройке парочку спалили?
Пенсионеру такая конструкция не светит.
Но должны же конструкции соответствовать уровню современной, а не 50тилетней давности электроники!
И хорошо, что есть люди, которые могут это сделать.

[ua3ycv]

Очень интересен подход,есть компромиссные решения и это здорово! А вот с транзисторами реальная засада, хотя Сергей нашел на али эти транзисторы за вменяемую цену.Интересна была бы ссылка на них.

[UA4HNU]

защиту по превышению на затворах видемо надо выполнять на пин диодах например в усилители BURST такая защита применена но пока схема засекречена да и потом как реально проверить защиту по входу ? для лаб работ нужно килограмм паллет

[ua6ljv]

Сергей, браво!
...
Единственная жаль, это цена транзисторов.
Признайтесь честно, при настройке парочку спалили?
Пенсионеру такая конструкция не светит.

Спасибо, Евгений.
Транзисторы брал в апреле 2021 по 4600 руб/корпус, совсем не дорого.
Но там таких сейчас нету https://aliexpress.ru/item/400026325...10774aa6rE5QEL
В золоте раза в полтора дороже. https://aliexpress.ru/item/328646951...64994ca2aoX6pT
Ни одного не спалил, хотя включал и не на ту антенну, и без антенны вовсе (не то ант реле вкл).
Защита отрабатывала, без проблем, ни чего не сгорает.
В январе было обледенение антенны, КСВ под 4, перенастроил ФНЧ, немного снизил мощность, отработал два дня по паре часов.

защиту по превышению на затворах видемо надо выполнять на пин диодах например в усилители BURST такая защита применена но пока схема засекречена да и потом как реально проверить защиту по входу ? для лаб работ нужно килограмм паллет

Двух-трёх кратную перегрузку по входу схема выдерживает, а бОльшей не должно быть ни когда(если трансивер способен выдать 100 ватт, то нужен аттенюатор для штатной работы на 30-50 ватт).

[Ctaryj]

Привет, СергейЁ
Спасибо за текст. Вопрос по термосопротивлению в цепочке смещения. Где устанавливаете? Необходимость оного потвердилось при эксплуатации? Еще хотелось бы заслушать Вас по перестриваемому фильтру. Пока все.

[UF3K]

Еще хотелось бы заслушать Вас по перестраиваемому фильтру.

Сергей, приветствую! Присоединяюсь к предыдущей просьбе. Очень интересно посмотреть на реализацию такого фильтра.
И, конечно же, спасибо что поделились любопытным методом защиты.

[ua6ljv]

Привет, СергейЁ
Спасибо за текст. Вопрос по термосопротивлению в цепочке смещения. Где устанавливаете? Необходимость оного потвердилось при эксплуатации? Еще хотелось бы заслушать Вас по перестриваемому фильтру. Пока все.

Термосопротивление установлено у бокового торца транзистора и касается медной пластины. Залито термопастой, и сверху закрыто каптоновым скотчем и промазано силиконом, для исключения обдува вентилятором.



Номинал подбирается, для получения нулевого термодрейва тока покоя ( соотношение МЛТ+термо).
Я сильно не заморачивался с подбором, небольшой минус тока хх присутствует при прогреве.
Перестраиваемый ФНЧ 3 порядка это по сути обычный П-контур . С соотношением 1:1 по входу и выходу. При изменении нагрузки или появлении реактивности подстроечными конденсаторами и индуктивностью выход настраивается на максимум мощности и отсутствие искажений.


Первоначально был 5 порядка.

[R0SBD]

Вот тоже неплохое описание усилителя: http://www.vhfdx.ru/apparatura/pa500-mrf300an-mrf300bn

[UA4HNU]

по ссылке движки не должны под вч находится откуда такая ошибка